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机械设计与研究2024年第01期:多自由度机械臂抓取过程关节角度的智能控制

来源:期刊VIP网 时间:


作者:马荣华;赵嵩;

单位:郑州铁路职业技术学院;河南大学;

摘要:多自由度机械臂关节角度控制过程中,高精度的角度控制阈值无法准确界定,输出惯性误差较大,影响机械臂抓取过程的控制精度。为了提高多自由度机械臂的控制精度,设计一种针对多自由度机械臂抓取过程的关节角度智能控制方法。首先从连杆运动和关节运动两方面构建四自由度机械臂动力学模型。然后利用玛达尼推理法处理自适应滑膜控制器的模糊推理规则,根据机械臂的移动误差,通过自适应修正控制器的输出量,得到优化控制器。利用该控制器组建MGP模型,将机械臂的相关运动相关参数输入该模型中,即可实现对多自由度机械臂抓取过程关节角度的控制。实验结果表明,该方法对关节角度的控制性能好、机械臂运动轨迹的跟踪效果好,应用该方法后,机械臂对目标物体的抓取成功率最大值接近0.96,机械臂关节在执行抓取任务时的加速度变化存在周期性,数值基本保持在8 rad/s~2~10 rad/s~2之间,且该方法控制过程的鲁棒性较高。

关键词:多自由度机械臂;;连杆结构;;关节结构;;动力学模型;;控制器;;MGP模型

基金资助:河南省科技攻关项目(212102210530)